本发明涉及金刚线生产，具体提供一种金刚线母线及其制备方法。
背景技术：
1、目前，金刚线切割技术因其出片率高、切割效率高、材料损耗低、环境污染小等优势，正在半导体硅片、蓝宝石等硬脆材料的切割领域逐步取代传统内圆锯及砂浆切割技术，成为主流切割工艺。目前市场上主流的金刚线通常是以高碳钢丝作为芯线，通过电沉积的方式将金刚石微粉固结在高碳钢丝的表面得到金刚线。不过，由于高碳钢丝自身存在的加工极限低、韧塑性差、导热性差、导电性差等缺点，导致以其为芯线制备得到的金刚线的切割力并不是很强，并且其耐高温性能较差，在切割过程中容易因温度过高导致断线等问题的发生。
2、为此，人们对于制备金刚线的芯线进行了深入研究，发现以钨丝作为芯线能够显著地提高金刚线的耐高温性能。不过，目前钨丝通常都是直接存放在空气中的，钨丝长期与空气接触之后，其表面容易被氧化生成氧化钨。在后续生产金刚线时，需要重新对其进行表面处理之后才能在钨丝表面形成镀层，工序复杂。并且，由于钨丝自身的特性，后续镀层并不能牢固地附着在钨丝的表面，影响金刚线的切割效率。
3、相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有技术中钨丝易被氧化导致后续制备金刚线工序复杂、利用其制备金刚线时形成于钨丝表面的镀层易脱落等问题。
2、第一方面，本发明提供了一种金刚线母线，所述金刚线母线包括基线，所述基线由钨丝制成，所述基线的表面沿自内而外的方向依次设置有结合层和功能金属层，所述结合层用于增强所述功能金属层与所述基线之间的结合力。
3、在采用上述技术方案的情况下，相比于以高碳钢丝作为基线，本发明以钨丝作为基线，能够提高金刚线母线的强度、韧塑性、耐高温性能以及导热性能，这样也就能够有效降低断线率。通过功能金属层的设置能够将基线表面与外部环境隔绝开来，通过结合层的设置能够增强功能金属层与基线之间的结合力，避免功能金属层与基线分层，这样也就能够使功能金属层牢固地附着在基线的表面，避免钨丝因长期暴露于空气中被氧化，有利于金刚线母线的存储及后续使用其制备金刚线。
4、在上述金刚线母线的优选技术方案中，所述基线中钨元素的重量百分比为98.5-100％、稀土元素的重量百分比为0-1.5％。
5、在上述金刚线母线的优选技术方案中，所述结合层为金属镍层或金属钴层。
6、在上述金刚线母线的优选技术方案中，所述功能金属层为铜锌合金层、铜锡合金层、铜锌锡合金层、铜锌镍合金层、铜锡镍合金层中的一种。
7、在上述金刚线母线的优选技术方案中，所述功能金属层中铜元素的重量百分比为50～75％。
8、也就是说，功能金属层中的主要成分为铜，这样其也就能够保留金属铜自身具有的优良的导热性、导电性、延展性以及耐腐蚀能力。同时通过锌、锡等金属的加入能够提高功能金属层的强度，在后续拉拔过程中，功能金属层能够随着基线一起变形，不会脱落、也不会发生断裂，拉拔之后得到的金刚线母线的表面的功能金属层也是均匀、连续分布的，从而也就确保了金刚线母线表面的光滑度。
9、在上述金刚线母线的优选技术方案中，所述金刚线母线的直径为0.015～0.05mm。
10、第二方面，本发明还提供了一种金刚线母线的制备方法，所述金刚线母线包括基线，所述基线由钨丝制成，
11、所述制备方法包括：
12、s1：对所述基线进行预处理；
13、s2：以电镀的方式，在预处理后的基线的表面形成结合层，得到第一半成品；
14、s3：以电镀的方式，在所述第一半成品的表面形成功能金属层，得到第二半成品；
15、s4：将所述第二半成品进行拉拔处理，得到所述金刚线母线。
16、在采用上述技术方案的情况下，通过以钨丝或者是含有少量稀土元素的钨丝作为基线，能够提高金刚线母线的耐高温性能和导热性能，降低金刚线母线制备过程中的断线率。本发明通过先在基线的表面形成结合层、然后在结合层的表面形成功能金属层，这样通过结合层的设置也就能够牢固地将功能金属层设置在基线的表面，在该功能金属层的作用下，能够将基线表面与外部环境隔绝开来，避免钨丝被氧化。并且，由于功能金属层是通过电镀的方式附着在基线的表面的，分布较为均匀、且与基线之间的结合力较好，这样在对具有功能金属层的第二半成品进行拉拔处理时，功能金属层能够随着基线一起变形，不会出现功能金属层断裂的情况，在拉拔过程中功能金属层不会与基线分层、剥落，这样制备得到的金刚线母线各处分布较为均匀，表面较为光滑，没有断裂层，由该金刚线母线制备得到的金刚线具有耐高温性能好、不易断线等优点，从而能够有效提升切割效率。
17、在上述制备方法的优选技术方案中，所述基线中钨元素的重量百分比为98.5-100％、稀土元素的重量百分比为0-1.5％。
18、在上述制备方法的优选技术方案中，s2中的所述结合层为金属镍层或者金属钴层。
19、s2在电镀过程中基线的表面会析氢，镍或钴具有很好的吸氢能力，这样将结合层设置成金属镍层或金属钴层，也就能够与基线之间形成较强的结合力，这样也就能够将金属镍层或者金属钴层牢固地设置在基线的表面。
20、在上述制备方法的优选技术方案中，s3中的所述功能金属层为铜锌合金层、铜锡合金层、铜锌锡合金层、铜锌镍合金层、铜锡镍合金层中的一种。
21、在上述制备方法的优选技术方案中，所述功能金属层中铜元素的重量百分比为50-75％。
22、铜锌、铜锡与金属镍层或金属钴层之间能够形成金属键，彼此之间具有较强的相互作用力，在该作用力下，也就能够将功能金属层牢固地设置在结合层的表面。而结合层与基线之间是具有较强的结合力的，从而也就能够增强功能金属层与基线之间的结合力，将功能金属层牢固地设置在基线的表面。
23、在上述制备方法的优选技术方案中，所述制备方法还包括：
24、在s2中进行电镀之前，对预处理后的基线进行第一次水洗；并且/或者
25、在s3中进行电镀之前，对所述第一半成品进行第二次水洗；并且/或者
26、在s4中进行拉拔之前，对所述第二半成品进行第三次水洗。
27、在上述制备方法的优选技术方案中，s3进一步包括：
28、s31：以电镀的方式，在所述结合层的表面形成第一金属层；
29、s32：以电镀的方式，在所述第一金属层的表面形成第二金属层；
30、s33：对所述第一金属层和所述第二金属层进行热扩散处理以形成所述功能金属层，得到所述第二半成品；
31、其中，所述第一金属层为金属铜层，所述第二金属层为金属锌层或者金属锡层。
32、通过热扩散处理，使第一金属层的金属向第二金属层扩散、第二金属层的金属向第一金属层扩散，进而使两个金属层完全融合在一起，形成两种金属的合金层，意即功能金属层。
33、在上述制备方法的优选技术方案中，所述第二金属层为金属锌层时，s33中热扩散处理的温度为300～700℃，热扩散处理的时间为1～120秒；或者
34、所述第二金属层为金属锡层时，s33中热扩散处理的温度为100～450℃，热扩散处理的时间为50～300秒。
35、在上述制备方法的优选技术方案中，s33还包括：
36、在热扩散处理之后，用磷酸溶液对所述功能金属层进行清洗。
37、通过磷酸溶液能够将热处理形成功能金属层的过程中产生的较硬、延展性较差的金属氧化物清洗掉，这样功能金属层中也就会仅包括延展性较好的金属，在后续拉拔过程中功能金属层也就能够随着基线一起变形，不会影响拉拔过程以及拉拔后得到的金刚线母线的质量。
38、在上述制备方法的优选技术方案中，所述制备方法进一步包括：
39、在s32中进行电镀之前，对s31中得到的产品进行第四次水洗；并且/或者
40、在s33中进行热扩散处理之前对s32中得到的产品进行第五次水洗。
41、在上述制备方法的优选技术方案中，s4中拉拔的道次为1～32道次，每道次拉拔的压缩率为5～17％。
42、在上述制备方法的优选技术方案中，s4中拉拔处理的总压缩率为15～98％。
43、在上述制备方法的优选技术方案中，所述第二半成品的直径为0.02～0.44mm；并且/或者所述金刚线母线的直径为0.015～0.05mm。
44、在上述制备方法的优选技术方案中，s1中的预处理方式为超声波碱洗的方式。
45、通过超声波碱洗的方式能够有效去除基线表面的脏污、氧化物，以便后续能够方便、稳固地将结合层和功能金属层通过电镀的方式形成于基线的表面。
46、在上述制备方法的优选技术方案中，s2中的电镀液包括100～300g/l的氯化镍、以及110～300ml/l的盐酸，电镀温度为20～30℃，电流密度为1～100asd；或者
47、s2中的电镀液包括40～200g/l的氨基磺酸镍、20～150g/l的氨基磺酸以及5～20g/l的氯化钠，电镀温度为20～30℃，电流密度为1～100asd。
48、在上述制备方法的优选技术方案中，s3中的电镀液包括氰化亚铜20～30g/l、氰化锌5～15g/l、碳酸钾10～50g/l、以及氯化铵1～5g/l，电镀温度为10～50℃，电流密度为1～50asd；或者
49、s3中的电镀液包括氰化亚铜20～30g/l、氰化锌5～15g/l、碳酸氢钠8～50g/l、以及氨水1～5ml/l，所述电镀液的ph值为9～12，电镀温度为20～50℃，电流密度为1～100asd；或者
50、s3中的电镀液包括氰化亚铜45～70g/l、氰化锌8～20g/l、硫氰酸钾20～45g/l、以及氨水1～5ml/l，所述电镀液的ph值为11.1～11.9，电镀温度为20～50℃，电流密度为1～100asd；或者
51、s3中的电镀液包括氰化亚铜5～20g/l、氰化锌5～15g/l、碳酸钠8～30g/l、以及氨水0.5～5ml/l，所述电镀液的ph值为9.5～11.5，电镀温度为20～50℃，电流密度为1～100asd；或者
52、s3中的电镀液包括硫酸铜25g/l、硫酸锌30g/l、甘油20g/l、以及氢氧化钠120g/l，电镀温度为20～25℃，电流密度为1～100asd；或者
53、s3中的电镀液包括硫酸铜30g/l、硫酸锌12g/l、酒石酸钾钠100g/l、以及氢氧化钠50g/l，所述电镀液的ph值为12.4，电镀温度为40℃，电流密度为1～200asd；或者
54、s3中的电镀液包括硫酸铜25g/l、硫酸锌28g/l、以及焦磷酸钾200g/l、以及氢氧化钠50g/l，所述电镀液的ph值为11，电镀温度为50℃，电流密度为1～50asd。
55、在上述制备方法的优选技术方案中，s3中的电镀液包括氰化亚铜20～45g/l、锡酸钠10～40g/l、以及氢氧化钠5～30g/l，电镀温度为50～60℃，电流密度为1～100asd；或者
56、s3中的电镀液包括氰化亚铜10～30g/l、锡酸钠30～40g/l、以及磷酸二氢钠70～90g/l，电镀温度为15～50℃，电流密度为1～100asd；或者
57、s3中的电镀液包括氰化亚铜18～20g/l、氯化亚锡0.6～1g/l、以及明胶0.3～0.5g/l，电镀温度为40～50℃，电流密度为1～100asd；或者
58、s3中的电镀液包括焦磷酸铜:20～25g/l、锡酸钠45～60g/l、焦磷酸钾230～260g/l、酒石酸钾钠30～35g/l、硝酸钾40～45g/l、以及明胶0.01～0.02g/l，所述电镀液的ph值为10.8～11.2，电镀温度为25～50℃、电流密度为1～150asd；或者
59、s3中的电镀液包括焦磷酸铜3.8～37.6g/l、焦磷酸亚锡30.8～51.4g/l、焦磷酸钠48～190g/l、以及草酸氨20g/l，所述电镀液的ph值为9.0～9.5，电镀温度为40～80℃、电流密度为1～150asd；或者
60、s3中的电镀液包括焦磷酸铜38～42g/l、焦磷酸亚锡3.5～4.2g/l、焦磷酸钾300～320g/l、氨三乙酸30～40g/l、以及磷酸氢二钾40～50g/l，ph＝8.5～8.8，电镀温度为30～35℃、电流密度为1～100asd。
61、在上述制备方法的优选技术方案中，s3中的电镀液包括氰化铜25～38g/l、氰化锌8～12g/l、锡酸钠4～12g/l、氰化钠35～55g/l、氯化铵3～6g/l、以及酒石酸钾钠20～30g/l，所述电镀液的ph值为10.5～12，电镀温度为20～40℃，电流密度为0～100asd；或者
62、s3中的电镀液包括氰化铜10～40g/l、氰化锌1～10g/l、锡酸钠2～20g/l、以及氰化钠2～6g/l，电镀温度为15～35℃，电流密度为0～100asd；或者
63、s3中的电镀液包括焦磷酸铜4～16g/l、硫酸锌10～17g/l、硫酸铜30～65g/l、氯化亚锡2～6g/l、焦磷酸钾250～350g/l、以及氨三乙酸20～30g/l，所述电镀液的ph值为8～9.5，电镀温度为20～45℃，电流密度为0～100asd；或者
64、s3中的电镀液包括硫酸铜40～45g/l、硫酸锌12～17g/l、氯化亚锡4～5g/l、焦磷酸钾270～300g/l、酒石酸钾钠30～40g/l、以及氨三乙酸20～30g/l，所述电镀液的ph值为8.5～9，电镀温度为30～40℃，电流密度为0～50asd。
65、在上述制备方法的优选技术方案中，s31中的电镀液包括焦磷酸铜90～100g/l和焦磷酸钾320～360g/l，所述电镀液的ph值为7～9，电镀温度为50～60℃、电流密度为1～50asd；或者
66、s31中的电镀液包括硫酸铜180～250g/l、硫酸40～70g/l、以及氯离子50～240ppm，电镀温度为15～40℃，电流密度为1～100asd；或者
67、s31中的电镀液包括氰化亚铜40～50g/l、氰化钠50～70g/l、以及碳酸钠20～40g/l，电镀温度为15～32℃，电流密度为1～50asd。
68、在上述制备方法的优选技术方案中，s32中的电镀液包括硫酸锌250～600g/l和硼酸15～60g/l，所述电镀液的ph值为4～6，电镀温度为20～65℃、电流密度为1～100asd；或者
69、s31中的电镀液包括硫酸锌300～500g/l和硼酸15～60g/l，所述电镀液的ph值为4～6，电镀温度为20～65℃，电流密度为1～200asd；或者
70、s32中的电镀液包括硫酸锌250～600g/l、硫酸钠30～100g/l、硫酸铝10～50g/l、以及硫酸铝钾30～80g/l，所述电镀液的ph值为3～5，电镀温度为15～40℃，电流密度为1～100asd；或者
71、s32中的电镀液包括硫酸锌250～600g/l、硫酸铝10～60g/l、以及硼酸15～60g/l，所述电镀液的ph值为2～4，电镀温度为15～40℃，电流密度为1～100asd；或者
72、s32中的电镀液包括氯化锌30～100g/l、氯化钾130～300g/l、以及硼酸15～50g/l，所述电镀液的ph值为4～6.5，电镀温度为10～65℃，电镀电压为1～10v；或者
73、s32中的电镀液包括氧化锌5～15g/l和氢氧化钠50～200g/l，电镀温度为20～30℃，电流密度为1～50asd；或者
74、s32中的电镀液包括氧化锌5～15g/l和氢氧化钠50～200g/l，电镀温度为15～40℃，电流密度为1～100asd；或者
75、s32中的电镀液包括氧化锌10～20g/l、氢氧化钠80～130g/l、氰化钠2～30g/l、以及硫化钠0.1～2g/l，电镀温度为10～45℃，电流密度为1～200asd。
76、在上述制备方法的优选技术方案中，s32中的电镀液包括硫酸亚锡25～60g/l和硫酸45～110ml/l，电镀温度为10～35℃，电流密度为1～200asd；或者
77、s32中的电镀液包括锡酸钾80～260g/l、氢氧化钾10～35g/l、以及醋酸钾0～20g/l，电镀温度为60～95℃、电流密度为1～200asd；或者
78、s32中的电镀液包括锡酸钠80～120g/l、氢氧化钠5～35g/l、醋酸钠0～30g/l、以及过硼酸钠0～3g/l，电镀温度为60～90℃、电流密度为1～200asd；或者
79、s32中的电镀液包括锡酸钠20～40g/l、氢氧化钠10～20g/l、以及醋酸钠0～20g/l，电镀温度为65～90℃，电流密度为1～200asd；或者
80、s32中的电镀液包括氟硼酸亚锡100～400g/l和游离氟硼酸50～260g/l，电镀温度为10～45℃，电流密度为1～200asd；或者
81、s32中的电镀液包括氟硼酸亚锡30～70g/l和游离氟硼酸50～150g/l，电镀温度为10～30℃，电流密度为1～200asd；或者
82、s32中的电镀液包括氯化亚锡50～65g/l、氟化氢氨50～60g/l、以及柠檬酸20～35g/l，所述电镀液的ph值为4.5～5.5，电镀温度为10～45℃，电流密度为1～100asd；或者
83、s32中的电镀液包括氯化亚锡40～65g/l、氟化钠20～120g/l、柠檬酸0～20g/l，所述电镀液的ph值为4.5～5.5，电镀温度为10～45℃，电流密度为1～100asd；或者
84、s32中的电镀液包括硫酸亚锡30～40g/l、硫酸70～90g/l、酚磺酸20～60g/l、以及聚乙二醇2～3g/l，电镀温度为15～35℃，电流密度为0～50asd，其中，聚乙二醇的化学式为ho(ch2ch2o)mh，m≥6000。